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문제 정의
- 이에 본 연구에서도 약리효과가 우수하면서 생리 활성 물질을 다량으로 함유하고 있는 것으로 알려진 비파의 과육, 씨 및 잎의 이용 가능성에 관한 연구의 일환으로 일반성분 및 영양성분 분석을 통해 비파의 영양 가치를 평가하고자 실시하였다.
가설 설정
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제안 방법
- 5 M HNO3으로 50 mL를 정용하였다. 분석항목별 표준용액을 혼합 후, 다른 vial에 8 mL씩 취하여 표준용액으로 하였고, 0.5 M HNO3을 대조구로 하여 원자흡수분광광도계(AA-6501GS, Shimadzu, Tokyo, Japan)로 분석하였다.
- 비타민 C 함량은 각 추출물을 0.2 μm membrane filter로 여과하여 HPLC로 분석하였다.
- 상층액을 합하여 감압농축한 후 증류수로 용해시켜 sulfosalicylic acid 20 mg을 첨가하여 4℃로 1시간동안 방치시킨 다음 다시 1,900×g에서 20분간 원심분리한 후, membrane filter (0.2㎛)로 여과시켜 아미노산 자동분석기(S433-H, Sykam GmbH, Germany)로 정량 분석하였다.
- 구성당 분석은 Gancedo 방법(1986)에 준하여 실시하였다. 시료 1 g에 80% ethanol 50 mL를 가하여 heating mentle에서 75℃로 5시간 가열한 다음 Whatman filter paper(No. 2)로 여과하고 여액을 rotary vacuum evaporator에서 감압․농축 후 10 mL로 정용하여 Ion Chromatography (DX-600, Dionex, USA)로 총 7종의 당(fructose, glucose, sucrose, rhamnose, fucose, maltose)을 분석하였다.
- 유리 아미노산의 분석은 동결 건조한 분말 시료 2g에 ethanol 20 mL을 가한 후 homogenizer로 10분동안 교반하여 1,900×g에서 20분간 원심분리 하였고, 잔사에 다시 75% ethanol 10 mL를 첨가하여 homogenizer로 10분 동안 교반한 후 1,900×g에서 20분간 원심분리 하였다.
- 상징액을 분리 후 hexane 40 mL를 가하고 원심분리하여 상징액을 분리한 다음 증류수를 가하여 10분간 방치 후 하층을 제거하였다. 이 과정을 3회 반복한 후, 전 용액을 합하여 Na2SO4로 탈수하고 rotary vacuum evaporator로 hexane을 감압․농축한 후, HPLC(LC-10AVP, Shimadzu, Tokyo, Japan)로 분석하였다. 비타민 C 함량은 각 추출물을 0.
- 2 μm membrane filter로 여과하여 HPLC로 분석하였다. 표준곡선은 L(+)-ascorbic acid(Shinyo Pure Chemicals Co., LTD., Tokyo, Japan)를 표준시약으로 사용하여 최종 농도가 25, 50, 75, 100 ppm이 되도록 표준곡선을 작성하여 계산하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 비파(Eriobotrya japonica Lindl.)의 열매와 잎은 2012년 6월 전라남도 목포시 전복마을(Natural food-http://www.0808.or.kr)에서 구입하여 열매는 과육과 씨로 분리하여 사용하였으며, 과육, 씨 및 잎을 수세, 정선 및 탈수과정을 거쳐 -70℃ 동결건조기에 건조하여 분쇄기로 마쇄 후 -70℃에서 냉동보관 하면서 시료로 사용하였으며, 각 시험 항목에 대한 시료의 분석은 3회 반복 실시하였다.
- 무기질 분석은 AOAC International 방법(1995)에 따라 정량하였다. 시료 0.5 g, 20% HNO3 10 mL 및 60% HClO4 3 mL를 취하여 투명해질 때까지 가열한 후, 0.5 M HNO3으로 50 mL를 정용하였다. 분석항목별 표준용액을 혼합 후, 다른 vial에 8 mL씩 취하여 표준용액으로 하였고, 0.
데이터처리
- 2)Values with different superscripts in the same row indicate significant differences at p<0.05 between groups based on Tukey’s test.
- 3)Values with different superscripts in the same row indicate significant differences at p<0.05 between groups based on Tukey’s test.
- 4)Values with different superscripts in the same row indicate significant differences at p<0.05 between groups based on Tukey’s test.
- 모든 실험은 독립적으로 3회 반복 실시하여 얻은 결과로, 본 실험에서 얻어진 결과는 SPSS 18.0 P/C package(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 통계 분석하였다. 실험군당 평균 ± 표준오차로 표시하였고, 세 집단 이상의 평균치 분석은 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance)을 한 후 통계적 유의성 검정은 p<0.
- 실험군당 평균 ± 표준오차로 표시하였고, 세 집단 이상의 평균치 분석은 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance)을 한 후 통계적 유의성 검정은 p<0.05 수준에서 Tukey’s test를 이용하여 상호 검정(Post-Hoc test)하였다.
이론/모형
- 구성당 분석은 Gancedo 방법(1986)에 준하여 실시하였다. 시료 1 g에 80% ethanol 50 mL를 가하여 heating mentle에서 75℃로 5시간 가열한 다음 Whatman filter paper(No.
- 무기질 분석은 AOAC International 방법(1995)에 따라 정량하였다. 시료 0.
- 비타민 A와 비타민 E 분석은 식품공전법(2005)의 시험방법을 기준으로 수행하였다. 시료 0.
- 비파의 부위별 시료의 일반성분 분석은 AOAC International 방법(1995)에 준하여, 수분은 105℃ 상압 가열건조법, 조단백질은 micro- kjeldahl법, 조지방은 soxhlet 추출법 및 조회분은 회화법으로 분석하였고, 식이섬유소는 효소중량법에 의하여 분석하였다. 탄수화물은 100에서 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 및 식이섬유소 함량을 제외한 값으로 나타내었다.
- 유기산 분석은 AOAC International 방법(1995)에 따라 시료 1 g에 증류수 50 mL를 가하여 80℃ 수조에서 4시간 가열한 다음 Whatman filter paper(No. 2)로 여과하고, 여액을 rotary vacuum evaporator로 감압․농축한 후 증류수로 10 mL로 정용하여 Ion Chromatography (DX-600, Dionex, USA)로 분석하였다.
- 여과 후 30분간 방치한 후 상층을 제거하고 무수 Na2SO4를 가하여 탈수한 다음 rotary vacuum evaporator로 감압․농축하였다. 지방 100 mg을 toluene 5 mL에 용해하고 Wungaarden의 방법(1967)에 따라 BF3-Methanol로 메틸화하여 Gas Chromatography(GC-17A, Shimadzu, Tokyo, Japan)로 분석하였다.
- 지방산 분석은 AOAC International 방법(1995)에 준하여 비파의 각 부위별 시료 5 g씩을 warming blender에 넣고 chloroform 10 mL와 methanol 20 mL을 가하고 2분간 균질화한 다음, chloroform 10 mL을 더 가한 후 30초간 균질화하였다. 여과 후 30분간 방치한 후 상층을 제거하고 무수 Na2SO4를 가하여 탈수한 다음 rotary vacuum evaporator로 감압․농축하였다.
성능/효과
- Maltose는 비파 과육에서는 미량 검출되었고, 비파 잎에서 663.27 ± 8.90 mg%, glucose는 비파 과육, 잎 및 씨에서 각각 78.83 ± 2.71, 651.65 ± 7.66, 137.45 ± 3.47 mg%가 검출되었다.
- 구성 지방산 중 포화지방산은 비파 과육에서 stearic acid 35.04 ± 2.18%, lauric acid 10.25 ± 0.32%, myristic acid 12.44 ± 0.55%, pentadecanoic acid 10.37 ± 0.29%의 순이었고, 비파 잎에서는 stearic acid 38.54 ± 1.18%, lauric acid 9.02 ± 0.21%, myristic acid 12.13 ± 0.34%, pentadecanoic acid 6.43 ± 0.19%, 비파 씨에서는 stearic acid 21.72 ± 1.07%, lauric acid 13.91 ± 0.41%, myristic acid 10.11 ± 0.25%, pentadecanoic acid 5.23 ± 0.19%가 검출되었다.
- 유기산은 총 3종이 검출되었으며, oxalic acid 함량은 비파 잎에서, maleic acid는 비파 과육에서, citric acid는 비파 씨에서 가장 높게 나타났다. 구성당은 총 4종이 검출되었으며, 이 중 과육에 fructose와 잎에 rhamnose 함량이 가장 높게 검출되었다.
- 그리고 fumaric acid는 비파 과육에서는 검출되지 않았고, 비파 잎과 비파 씨에서 각각 0.95 ± 0.16, 0.13 ± 0.01 mg%이 검출되었다.
- 10 mg%로 가장 높게 검출되었다. 다음으로 Na, Fe, Mn, Zn 순이었고, Cu의 함량은 비파 잎과 비파 씨에서 미량 함유된 것으로 나타났다. Bae & Shim(1998)의 연구에서 비파의 과육, 잎, 씨의 무기질 함량 중 Ca 함량은 각각 541, 2458, 588 ppm, K 함량은 661, 1480, 1528 ppm, Na 함량은 86.
- 비타민 C 함량은 비파 씨에서 가장 많이 검출되었으며, 비타민 A와 E는 소량 검출되었다. 무기질 함량은 총 9종이 검출되었으며, 이 중 Ca 함량은 비파 잎에서, K과 Mg 함량은 비파 씨에서 가장 높게 검출되었다. 유기산은 총 3종이 검출되었으며, oxalic acid 함량은 비파 잎에서, maleic acid는 비파 과육에서, citric acid는 비파 씨에서 가장 높게 나타났다.
- 43%로 나타났다. 본 실험의 비파가 선행연구 결과에 비하여 조단백질, 조지방, 조회분 함량이 더 높게 나타났다. 이러한 성분의 차이는 비파의 품종 및 재배환경, 비파의 채취 시기, 건조 상태의 차이로 기인된 것으로 사료된다.
- 불포화지방산은 비파 과육에서 oleic acid 24.88 ± 0.87%, linoleic acid 7.02 ± 0.52%, 비파 잎에서 oleic acid 28.05 ± 1.04%, linoleic acid 5.83 ± 0.61%, 비파 씨에서 oleic acid 32.60 ± 1.60%, linoleic acid 16.43 ± 0.81%가 검출되었고, 이들은 비파 씨에서 다른 부위보다 더 높게 검출되었다.
- 비파 분말의 과육, 씨 및 잎의 경우 모두 지방산중 포화지방산인 stearic acid가 가장 높게 검출되었고, 불포화지방산은 비파 씨에서 oleic acid가 가장 높게 검출되었다. 비타민 C 함량은 비파 씨에서 가장 많이 검출되었으며, 비타민 A와 E는 소량 검출되었다. 무기질 함량은 총 9종이 검출되었으며, 이 중 Ca 함량은 비파 잎에서, K과 Mg 함량은 비파 씨에서 가장 높게 검출되었다.
- 비파 과육, 잎 및 씨 부위별 분말의 이화학적 성분을 분석한 결과는 건량 기준(dry basis)으로 비파 과육에서 탄수화물이 가장 높게 나타났고, 비파 잎에서는 조단백질, 조지방, 조회분, 식이섬유소가 가장 높은 것으로 나타났다. 유리아미노산은 총 10종이 검출되었으며, 그 중 비파 잎에서 glutamic acid, proline 순으로 높게 나타났고, 비파 씨에서 phosphoserine이 가장 높게 나타났다.
- 유리아미노산은 총 10종이 검출되었으며, 그 중 비파 잎에서 glutamic acid, proline 순으로 높게 나타났고, 비파 씨에서 phosphoserine이 가장 높게 나타났다. 비파 분말의 과육, 씨 및 잎의 경우 모두 지방산중 포화지방산인 stearic acid가 가장 높게 검출되었고, 불포화지방산은 비파 씨에서 oleic acid가 가장 높게 검출되었다. 비타민 C 함량은 비파 씨에서 가장 많이 검출되었으며, 비타민 A와 E는 소량 검출되었다.
- 비파 씨에서는 비타민 A는 0.093 ± 0.005 mg%, 비타민 E는 0.035 ± 0.006 mg%, 비타민 C는 3.52 ± 0.033 mg%가 검출되어 비파 과육, 잎 및 씨에서 모두 비타민 C 함량이 가장 높은 것으로 나타났다.
- 비파 잎처럼 차로 마시는 감 잎과 녹차 잎을 비교한 결과에 의하면 감잎에서는 아미노산이 alanine, cystine, proline, valine, threonine의 순으로 함량이 높았으며, 녹차 잎에서는 alanine, serine, valine, glutamic acid, proline의 순으로 함량이 높았는데(Jung et al. 2004), 본 실험에서는 glutamic acid, proline, γ-amino-n-butyric acid, phosphoserine의 순으로 조사되어 식물의 종류에 따라 잎의 유리아미노산 조성에 차이가 있음을 알수 있다.
- 아미노산 중 비파 씨는 phosphoserine가 107.50 ± 7.61 mg%로 가장 높았고, 비파 잎은 glutamic acid가 232.42 ± 12.75 mg%로 가장 높게 나타났으며, 그 다음으로는 proline 순으로 나타났다.
- 무기질 함량은 총 9종이 검출되었으며, 이 중 Ca 함량은 비파 잎에서, K과 Mg 함량은 비파 씨에서 가장 높게 검출되었다. 유기산은 총 3종이 검출되었으며, oxalic acid 함량은 비파 잎에서, maleic acid는 비파 과육에서, citric acid는 비파 씨에서 가장 높게 나타났다. 구성당은 총 4종이 검출되었으며, 이 중 과육에 fructose와 잎에 rhamnose 함량이 가장 높게 검출되었다.
- 비파 과육, 잎 및 씨 부위별 분말의 이화학적 성분을 분석한 결과는 건량 기준(dry basis)으로 비파 과육에서 탄수화물이 가장 높게 나타났고, 비파 잎에서는 조단백질, 조지방, 조회분, 식이섬유소가 가장 높은 것으로 나타났다. 유리아미노산은 총 10종이 검출되었으며, 그 중 비파 잎에서 glutamic acid, proline 순으로 높게 나타났고, 비파 씨에서 phosphoserine이 가장 높게 나타났다. 비파 분말의 과육, 씨 및 잎의 경우 모두 지방산중 포화지방산인 stearic acid가 가장 높게 검출되었고, 불포화지방산은 비파 씨에서 oleic acid가 가장 높게 검출되었다.
- 본 실험에서 사용한 비파 분말의 부위별(과육, 잎, 씨) 건량 기준(dry basis) 일반성분 함량은 Table 1과 같다. 조단백질 함량은 비파 잎과 씨가 과육에 비하여 유의하게 높았으며, 조지방, 조회분 및 식이섬유소 함량은 비파 잎이 씨와 과육에 비하여 유의하게 높았다. 탄수화물 함량은 비파 과육과 씨가 잎에 비하여 유의하게 높았다.
- 총 10종의 유리아미노산이 검출되었으며, 총 아미노산 함량은 비파 과육, 잎 및 씨에 각각 63.0 ± 3.67, 552.43 ± 26.87, 260.29 ± 11.34 mg%이였다.
- 총 5종의 유기산이 검출되었으며, 비파 과육, 잎, 씨에서 각각 oxalic acid 함량이 32.54 ± 1.15, 982.40 ± 12.58, 13.25 ± 0.20 mg%, succinic acid 함량이 0.96 ± 0.02, 0.93 ± 0.15, 0.14 ± 0.03 mg%, citric acid 함량은 5.01 ± 0.17, 11.08 ± 0.77, 24.30 ± 0.49 mg% maleic acid 195.40 ± 6.13, 45.56 ± 1.21, 1.22 ± 0.14 mg%가 검출되었다.
- 총 7종을 분석 하였으며 4종의 당이 검출되었고, 이중 fructose가 과육에서 3064.21 ± 23.01 mg%로 가장 많이 검출되었으며, 잎에서는 rhamnose가 3391.84 ± 19.84 mg%로, 씨에서는 sucrose가 3122.05 ± 13.08 mg%로 가장 많이 검출되었다.
- 총 9종의 무기질 성분이 검출되었으며, 이 중 Ca 함량은 비파 잎에서 1892.60 ± 21.33 mg%로 가장 높게 검출되었고, K 함량은 비파 씨에서 1519.20 ±10.55 mg%, Mg 함량도 비파 씨에서 1038.22 ±10.10 mg%로 가장 높게 검출되었다.
- 조단백질 함량은 비파 잎과 씨가 과육에 비하여 유의하게 높았으며, 조지방, 조회분 및 식이섬유소 함량은 비파 잎이 씨와 과육에 비하여 유의하게 높았다. 탄수화물 함량은 비파 과육과 씨가 잎에 비하여 유의하게 높았다. Bae & Shim (1998)이 한국산 비파 과육, 잎 및 씨의 일반성분은 습량기준(wet basis)으로 분석한 결과 조단백질 함량는 각각 1.
후속연구
- 비파 과육은 여러 가지 이로운 약효 성분을 함유하며 기호성이 뛰어난 과실로서 비파의 소비촉진 및 부가가치 향상을 위해 기호성과 상품성을 높일 수 있는 각종 제품개발 및 저장성 향상에 관하여 연구를 적극적으로 해야 할 필요가 있는데 비파에 관한 연구는 성분 함량 및 조성에 대하여 일부가 보고되어 있을 뿐, 비파의 영양성분, 생리활성 및 가공식품개발에 관한 연구는 아직 미비한 실정이다. 최근 들어서 우리나라 남해안 지역의 지리적, 기후적 특성이 비파재배에 적합한 것으로 판단되어 비파를 지역특화작목으로 육성하고 있어 그 재배면적이 증가하고 있는 추세이므로 제품화에 응용할 수 있는 다양한 기초 연구 자료가 필요한 실정이며 각종 건강식품 및 의약품 개발하여 국민건강 증진에 기여할 것으로 기대된다.
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